具有中、低截止频率的可变分数时延滤波器的解析设计

发布时间：2021-10-15 16:13

　　可变分数时延（VFD,Variable Fractional Delay）技术因其灵活可变的分数时延值,在采样率转换、软件无线电、滤波器设计、雷达、图像插值、阵列信号处理和语音处理等场合中获得广泛应用。在可变分数时延滤波器设计领域最经典的滤波结构便是Farrow结构,Farrow滤波结构一旦选定,其子滤波器系数的配置便成为了核心问题。因而设计出能保证整体VFD滤波器具备优良传输性能的快速滤波器系数配置方法是急需解决的问题。本文基于全相位FIR滤波器设计法,提出了一种为Farrow结构快速配置子滤波器系数的方法,所做的主要工作就是寻求其在传输性能和设计效率两方面的统一。将全相位滤波器系数以公式化的形式解析表示是实现Farrow结构子滤波器系数快速配置的有效途径。为此,本文在消化吸收现有全相位相关文献的基础上,对全相位数字滤波器的理论属性进行深入的挖掘与探索,利用循环移位形成一种新的基于自然优化的FIR滤波器高效设计法,在该方法中不涉及任何的迭代和矩阵求逆操作。进一步在循环移位图的基础上,归纳得到了全相位滤波器的三步设计方法、推导出了相应的全相位数字滤波器的解析公式,为滤波器的高效设计、快... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 本课题的研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 全相位滤波理论研究现状
        1.2.2 可变分数时延滤波理论研究现状
    1.3 研究思路
        1.3.1 全相位FIR滤波器设计
        1.3.2 可变分数时延滤波器设计
    1.4 论文所做的主要工作
第2章 基于循环移位综合的全相位滤波器设计
    2.1 期望的梯形曲线
    2.2 循环移位综合与自然优化
    2.3 循环移位图及解析公式
    2.4 加窗的循环移位图与三步法
    2.5 基于加窗循环移位图的滤波器性能分析
    2.6 本章小结
第3章 可变分数时延滤波器的设计
    3.1 时延的基本概念
    3.2 Farrow滤波结构
    3.3 WLS设计的适用性与局限性
        3.3.1 可变WLS设计
        3.3.2 同步可变WLS设计
    3.4 全相位滤波器的定义域延拓
        3.4.1 牛顿插值
        3.4.2 三次样条插值
    3.5 Farrow结构的子滤波器系数配置
    3.6 本章小结
第4章 本设计的复杂度及性能分析
    4.1 本文VFD滤波器设计的复杂度分析
        4.1.1 系数配置过程的复杂度
        4.1.2 滤波过程的复杂度
        4.1.3 本设计的优点
    4.2 本文VFD滤波器设计的性能分析
        4.2.1 本文VFD滤波器与全相位滤波器的关系
        4.2.2 本文VFD滤波器截止频率与群时延的可变性
        4.2.3 群时延误差分析
    4.3 本章小结
第5章 实验仿真
    5.1 截断误差的影响
    5.2 逼近误差的影响
    5.3 本设计与同步可变WLS设计的比较
    5.4 算法运行时间比较
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
    （一）发表的学术论文
    （二）申请及已获得的专利
    （三）参与的科研项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于最小CIM准则的Farrow结构分数时延估计[J]. 于玲,邱天爽.  通信学报. 2015(01)
[2]宽带数字阵列雷达波束形成的优化实现方法[J]. 邹林,汪学刚.  电子科技大学学报. 2012(03)
[3]基于分数时延滤波器的起车信号相位精确估计技术[J]. 谢航,林京,赵明,廖与禾.  机械工程学报. 2012(06)
[4]基于分数时延的宽带自适应波束形成[J]. 韦文,李宁,汤俊,彭应宁.  清华大学学报(自然科学版). 2011(07)
[5]采样率转换中Farrow滤波器实现结构研究[J]. 陈彩莲,于宏毅,沈彩耀,杨珂,罗柏文.  信息工程大学学报. 2009(03)
[6]基于系数查找表的全相位FIR自适应陷波器[J]. 黄翔东,王兆华.  电子测量与仪器学报. 2006(03)
[7]一种设计频率特性有间断滤波器的新方法[J]. 黄翔东,王兆华.  天津大学学报. 2006(05)
[8]基于信号空间的最佳FIR分数延迟滤波器的设计方法[J]. 赵君喜.  电子与信息学报. 2005(12)
[9]基于带双窗N-1/N重叠频域FIR滤波器的自适应除噪[J]. 苏飞,王兆华.  电子测量与仪器学报. 2005(01)
[10]全相位DFT数字滤波器的设计与实现[J]. 侯正信,王兆华,杨喜.  电子学报. 2003(04)

博士论文
[1]带窗全相位数字滤波器设计与应用研究[D]. 苏飞.天津大学 2003



本文编号：3438257